Fisikawan di pusat penelitian CERN bertabrakan dengan partikel sub-atom di Large Hadron Collider pada hari Selasa dengan kecepatan tertinggi yang pernah dicapai. "Banyak orang telah menunggu lama untuk saat ini, tetapi kesabaran dan dedikasi mereka mulai membayar dividen." Sudah, instrumen di LHC telah mencatat ribuan peristiwa, dan pada tulisan ini, LHC telah memiliki lebih dari satu jam balok stabil dan bertabrakan.
Ini adalah upaya untuk membuat versi kecil dari Big Bang yang mengarah pada kelahiran alam semesta 13,7 miliar tahun yang lalu, memberikan wawasan baru tentang sifat dan evolusi materi di alam semesta awal.
Balok bertabrakan pada 7 TeV di LHC pada 13:06 CEST. Ini menandai jangka panjang pertama pada energi tiga setengah kali lebih tinggi dari yang sebelumnya dicapai pada akselerator partikel.
"Dengan energi tabrakan yang menghancurkan ini, eksperimen LHC didorong ke wilayah yang luas untuk dijelajahi, dan perburuan dimulai untuk materi gelap, kekuatan baru, dimensi baru dan bos Higgs," kata juru bicara kolaborasi ATLAS CERN, Fabiola Gianotti. "Fakta bahwa percobaan telah menerbitkan makalah berdasarkan data tahun lalu menjadi pertanda yang sangat baik untuk menjalankan fisika pertama ini."
Para ilmuwan mengatakan hasil pertama dari tingkat tabrakan yang tinggi ini dapat dipublikasikan dalam beberapa bulan, lebih mungkin pada akhir 2010.
“Kita semua terkesan dengan kinerja LHC sejauh ini,” kata Guido Tonelli, juru bicara percobaan CMS, “dan sangat menyenangkan untuk melihat seberapa baik detektor partikel kita bekerja sementara tim fisika kita di seluruh dunia sudah menganalisis data. Kami akan segera membahas beberapa teka-teki utama fisika modern seperti asal usul massa, penyatuan besar kekuatan dan keberadaan materi gelap yang berlimpah di alam semesta. Saya berharap saat-saat yang sangat menyenangkan di depan kita. ”
CERN akan menjalankan LHC selama 18-24 bulan dengan tujuan memberikan data yang cukup ke eksperimen untuk membuat kemajuan yang signifikan di berbagai saluran fisika. Segera setelah mereka "menemukan kembali" partikel Model Standar yang diketahui, prekursor yang diperlukan untuk mencari fisika baru, percobaan LHC akan memulai pencarian sistematis untuk boson Higgs. Dengan jumlah data yang diharapkan, yang disebut satu inverse femtobarn oleh fisikawan, analisis gabungan ATLAS dan CMS akan dapat menjelajahi rentang massa yang luas, dan bahkan ada peluang penemuan jika Higgs memiliki massa mendekati 160 GeV. Jika jauh lebih ringan atau sangat berat, akan lebih sulit ditemukan di LHC pertama ini.
Untuk supersimetri, ATLAS dan CMS masing-masing akan memiliki cukup data untuk menggandakan sensitivitas hari ini terhadap penemuan baru tertentu. Eksperimen saat ini sensitif terhadap beberapa partikel supersimetrik dengan massa hingga 400 GeV. Femtobarn terbalik di LHC mendorong rentang penemuan hingga 800 GeV.
"LHC memiliki peluang nyata selama dua tahun ke depan untuk menemukan partikel supersimetrik," jelas Heuer, "dan mungkin memberikan wawasan tentang komposisi sekitar seperempat Semesta."
Bahkan pada ujung yang lebih eksotis dari spektrum penemuan potensial LHC, proses LHC ini akan memperluas jangkauan saat ini dengan faktor dua. Eksperimen LHC akan peka terhadap partikel masif baru yang menunjukkan keberadaan dimensi ekstra hingga massa 2 TeV, di mana jangkauan saat ini adalah sekitar 1 TeV.
Setelah menjalankan ini, LHC akan ditutup untuk pemeliharaan rutin, dan untuk menyelesaikan pekerjaan perbaikan dan konsolidasi yang diperlukan untuk mencapai energi desain LHC sebesar 14 TeV setelah insiden 19 September 2008. Secara tradisional, CERN telah mengoperasikan akseleratornya pada siklus tahunan, berjalan selama tujuh hingga delapan bulan dengan shutdown empat hingga lima bulan setiap tahun. Menjadi mesin cryogenic yang beroperasi pada suhu yang sangat rendah, LHC membutuhkan waktu sekitar satu bulan untuk mencapai suhu kamar dan satu bulan lagi untuk menjadi dingin. Shutdown empat bulan sebagai bagian dari siklus tahunan tidak lagi masuk akal untuk mesin seperti itu, sehingga CERN telah memutuskan untuk pindah ke siklus yang lebih lama dengan periode operasi yang lebih lama disertai dengan periode shutdown yang lebih lama bila diperlukan.
“Berlari terus menerus selama dua tahun merupakan hal yang sulit bagi operator LHC dan eksperimennya, tetapi ini akan sepadan dengan usaha tersebut,” kata Heuer. "Dengan memulai dengan persiapan jangka panjang dan terkonsentrasi untuk 14 tabrakan TeV ke dalam satu shutdown, kami meningkatkan waktu berjalan keseluruhan selama tiga tahun ke depan, menebus waktu yang hilang dan memberikan percobaan kesempatan untuk membuat tanda mereka."
Sumber: CERN
